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SINAMICS G120 标准型变频器

0.37 kW 至 250 kW (0.5 至 400 hp)

控制单元 CU230P-2 PN

变频器的闭环控制通过控制单元实现。

控制单元CU230P-2 的设计针对集成泵、风机和压缩机专用工艺功

能的驱动。

其配备的I/O接口、现场总线接口和附加软件功能能够对这些应用

提供*有力的支持。与 SINAMICS G120 系列的其他控制单元相

比，此组件的特别之处在于集成了专用的工艺功能。

控制单元 CU230P-2 可通过以下功率模块运行 ：

• PM230

• PM240-2

• PM240

• PM250

提示 ：

CU230P-2 是 SINAMICS G120P 泵、风机、压缩机用变频器和

SINAMICSG120P Cabinet 变频调速柜的控制单元。

详细信息请见产品样本 D 35。

提示 ：

可以使用屏蔽板和屏蔽连接套件。控制单元和电源模板接线安装

时，可以利用这些产品以保证与 EMC 准则的符合性。

有关控制单元和功率模块的屏蔽连接套件和屏蔽板的更多信息参

见章节“补充系统组件”。

集成了典型的 HVAC/HLK 功能

• 线性和平方转矩特性曲线，用于流体机械和正排量机械

• ECO模式，用于在V/f 控制时节省更多能源

• 2路模拟量输入（可选择电流/ 电压），用于直接连接压力/ 液位

传感器

• 2 路附加的模拟量输入，用于连接 Pt1000/LG-Ni1000 温度传感

器

• 通过两个 230 V 继电器直接控制阀门和活门

• 自动重启

• 捕捉再启动

• 跳转频率

• 睡眠模式

• 负载检查功能，用于监控输送带和流量

• 级联电路

• 集成 4 个 PID 控制器（例如用于温度、压力、空气质量、液位）

• 多区域控制器

• 基本服务模式

• 实时时钟，带三个定时器

配备针对特定应用的 IOP 向导

• 泵 ：正排量泵（恒定负载转矩）和离心泵（平方负载转矩），带 /

无 PID 控制器

• 风机 ：径向风机和轴向风机（平方负载转矩），无/ 带 PID 控制器

• 压缩机 ：正排量机械（恒定负载转矩）和流体机械（平方负载转

矩），带/ 无 PID 控制器

概述

带 CU240B-2 和 CU240E-2（无 PN） ：

控制单元 CU240E-2 DP-F

变频器的闭环控制通过控制单元实现。

CU240B-2 和 CU240E-2 是标准型控制单元，其设计针对采用 V/f

控制或矢量控制的常规应用。

• 具备基本 I/O 数量结构的 CU240B-2 系列产品理想适用于各种

大量应用

• 具备标准 I/O 数量结构和集成安全技术的 CU240E-2 系列产品

控制单元CU240B-2 和CU240E-2 可与以下功率模块组合 ：

• PM230 防护等级IP20 1)

• PM240-2

• PM240

• PM250

提示 ：

可以使用屏蔽板和屏蔽连接套件。控制单元和电源模板接线安装

时，可以利用这些产品以保证与 EMC 准则的符合性。

有关控制单元和功率模块的屏蔽连接套件和屏蔽板的更多信息参

见章节“补充系统组件”。

Safety Integrated 功能

CU240E-2 系列的基本规格（ CU240E-2 、 CU240E-2 DP 、 CU240E-2

PN ）中已经集成了安全转矩关闭（ STO ， Safe Torque Off ）功能（符

合 IEC 61508 SIL 2 和 EN ISO 13849-1 PL d 及 3 类）。

SINAMICS G120 故障安全型变频器与 CU240E-2 系列的故障安全

规格（CU240E-2 F、CU240E-2 DP-F、CU240E-2 PN-F）一同提供五

种安全功能，符合 IEC 61508 SIL 2 和 EN ISO 13849-1 PLd 及 3 类 ：

• 安全转矩关断（STO，Safe Torque Off） 用于防止驱动的主动运

行

• 安全停止 1（SS1，Safe Stop 1） 用于对安全制动斜坡进行持续

监控

• 安全限速 (SLS)，用于防止超速运行带来的危险（控制单元

CU240E-2 DP-F 可设置*多 4 个 SLS 限值）

• 安全方向 (SDI) 该功能确保驱动只在选定方向旋转。

• 安全速度监控 (SSM) 驱动运转速度低于特定速度/进给速度时，

该功能将发出信号（只适用支持 PROFIsafe 的 CU240E-2 DP-F /

CU240E-2 PN-F）。

这些功能既能通过 PROFIsafe，也能通过安全输入端激活。

所有安全功能均可在无电机编码器的情况下使用，从而使投入成

本降至*低。这对现有设备的翻新尤其有意义，其无需更换电机

或改变机械系统便可方便地升级为安全集成方案。

安全转矩关断(STO)功能可无限制地用于所有应用。SS1、SLS、SDI

和 SSM 功能则只允许用于变频器断开后不会出现负载加速的应

用。也就是说，这些功能不可用于含拉伸负载的应用，例如提升机

构和开卷机。

更多相关信息请见“产品亮点”一章的“Safety Integrated（安全

集成）”部分

直线电动机与旋转电动机的性能优缺点详述

直线电动机是直接产生直线运动的电动机。可以设想把旋转电动机沿径向剖开，并将圆周展开成直线，就得到了直线电动机。直线电动机可分为直线异步电动机、直线同步电动机、直线直流电动机、直线步进电动机等。

  直线电动机按结构分为平板型、圆筒型、弧型和盘型，平板结构是*基本的结构，应用也*广泛。平板型直线电动机结构如图2.20所示，圆筒型直线电动机原理结构如图2.21所示。

  直线电动机主要特点如下：

  1)由于不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积大为下降。

  2)定位精度高，在需要直线运动的地方，直线电动机可以实现直接传动，因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差，故定位精度高，如采用微机控制，还可以进一步提高整个系统的定位精度。

  3)反应速度快、灵敏度高、随动性好。直线电动机容易做到其动子用磁悬浮支撑、因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性。

  4)工作安全可靠、寿命长。直线电动机可以实现无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，所以故障少、免维修，因而工作安全可靠、寿命长。

  5)容易密封，各部件用尼龙浸渍后采用环氧树脂涂封，使得其耐环境能力强，不惧有毒气体和化学药品的侵蚀，在核辐射和液态物质中也能正常运行。

  6)直线电动机的冷却条件好，特别是长次级接近常温状态，因此线负荷和电流密度可以取得很高。

  7)工作电源可以采用交流电源、直流电源或脉冲电源。

  8)不同种类的直线电动机具有截然不同的工作特点，可以根据需要选择。既有能满足高速、大推力驱动要求的直线电动机，也有能满足低速、精细要求的直线电动机。

  9)由于直线电动机无离心力作用，故直线移动速度可以不受限制，其加速度可以非常大，能实现起动时瞬间达到高速，高速运行时又能瞬间准停。

  直线电动机传动与旋转电动机传动比较，其主要优点如下

  1)旋转电动机是通过曲柄连杆或蜗轮蜗杆等传动机构进行直线型驱动的，这种传动形式往往会带来结构复杂，重量大，体积大，啮合精度差，且工作不可靠等缺点。直线电动机没有中间转换环节，传动机构简单，精度高，振动和噪声小。

  2)直线电动机没有传动机构惯量和阻力矩的影响，因而加速和减速时间短，可实现快速起动和正反向运行。

  3)仪表用的直线电动机，可以省去电刷和换向器等易损零件，提高可靠性，延长使用寿命。

  4)直线电动机由于散热面积较大，容易冷却，因而允许较高的电磁负荷。

  5)直线电动机装配灵活性好，可将电动机与其他机构合为一体。

  直线电动机的主要选型参数为*大电压、峰值推力、峰值电流、连续功率、*大速度、*大连续消耗功率、磁极节距等。